Садржај
- Шта је титанијум?
- Употреба метала титана
- Шта је титан диоксид?
- Употреба титанијум-диоксида
- Одакле долази титан?
- Производња титанијума у Сједињеним Државама
Извиђачки авион ЦИА А-12: Фотографија ЦИА-ег надзвучног извиђачког авиона названог „Титанијска гуска“ који се припрема за допуну горива на великој висини. Име се уклапа јер је многи његови делови направљени од титанијума. Слика Централне обавештајне агенције.
Шта је титанијум?
Титанијум је сребрни метал који је јак, отпоран на корозију и инертан. То је девети најбогатији елемент у земљиној кори. Уместо да се налазе у великим лежиштима, мале количине титанијума јављају се у готово свакој стијени.
Титан је важан састојак малог броја минерала. Око 90% титанијума у Земљиној кори налази се у илмениту, минералу за који већина људи никада није чула. То је гвожђе-титанов оксид са хемијским саставом ФеТиО3. Остатак титанијума у близини површине налази се у минералима попут анатазе, броокита, леукоксена, перовскита, рутила и сфена.
Нитинол 60: Нитинол 60 је легура која садржи 60 одсто никла и 40 одсто титанијума. За израду лежајева се обично користи нехрђајући челик, али је нехрђајући челик изложен корозији. Нитинол 60 је решио проблем корозије без губитка чврстоће и није реаговао са мазивима за лежајеве. Слика НАСА-е.
Употреба метала титана
Титанијум је познати метал. Многи људи знају да се користи у накиту, протетици, тениским рекетима, маскама за голмане, шкарама, рамовима за бицикле, хируршким алатима, мобилним телефонима и другим производима високих перформанси. Титанијум је јак колико и челик, али тежи око половине. Двоструко је јачи од алуминијума, али само око 60% тежи.
Титанијум се комбинује са гвожђем, алуминијумом, ванадијумом, никлом, молибденом и другим металима дајући легуре високих перформанси. За млазне моторе, свемирске летелице, војну опрему, лежајеве, оклоп каросерије и остале високотехнолошке производе потребни су делови направљени од ових легура.
Делови за ваздухоплов Титанијум: Метал и легуре титана обезбеђују делове високе чврстоће, лагане, корозијске моторе за ваздухопловне моторе, команде и структурне компоненте. Овај НАСА Ф-16КСЛ има рукавицу од титанијума за студије ламинарног протока која покрива део левог крила. НАСА слика Јим Росс-а.
Бела боја: Већина беле боје која се данас користи садржи титанов диоксид као пигмент. Овим се добија боја јарко беле боје која је трајна, уз непрозирност за прекривање једним слојем и светлину која рефлектује светлост. Када се боја осуши, минерални премаз који је остављен на вашем зиду је титанијум-диоксид. Ауторска права слике иСтоцкпхото / Океа.
Шта је титан диоксид?
Титан диоксид је светао, бели, непрозиран материјал са хемијским саставом ТиО2. Производи се оксидацијом илменита или других титанових минерала на високим температурама. Затим се меље у фини прах потребан за вишеструку употребу.
Око десет пута више титанијума се користи у облику титанијум-диоксида у поређењу са металом титанијума. Већина људи никада није чула да се титанијум користи у овом облику. То је зато што је титанијум диоксид састојак производа, а не примарни материјал.
Полирање: Прах титановог диоксида пажљиво је класификован по величини честица и продаје се као полирање за лапидарне и металне обраде. На слици је бачва са каменом, која се управо отворила густом белом мрљом лака.
Употреба титанијум-диоксида
Најчешћа употреба титанијума је као средство за избјељивање, посвјетљивање и омекшавање. Висококвалитетне беле боје обично садрже значајне количине титанијум-диоксида који има пигментни назив „титан-бела“. Титанијум диоксид повећава белину и рефлективност боја. Када уђете у собу и укључите светло, боја је веома рефлексна и чини собу светлијом - јер се са осликане површине одбија више светлости. Титан диоксид такође повећава непрозирност боја, омогућавајући једном наносу да се прекрива оно што је испод у многим ситуацијама.
Готово 2000 година „бела олова“ су била важан пигмент коришћен у белој боји. Године 1904. Схервин-Виллиамс, произвођач боја, известио је о опасностима боје која садржи оловни пигмент. Од тог времена произвођачи боја почели су се удаљавати од оловних пигмената, а титанијумски пигмент је била најпогоднија замена. Данас већина произведене беле боје има титан диоксид као свој пигмент.
Титан диоксид се утискује у влакна висококвалитетних папира како би се побољшала њихова белина, светлина и текстура. Додаје се обраном млеку да би се побољшала његова белина и непрозирност. Додаје се пасти за зубе, гумама, пластици, козметици, креми за сунчање и многим прехрамбеним производима из истог разлога. Ово су материјали које готово сваки дан користи скоро свака особа на Земљи. Мало људи схвата улогу коју титан има у њима. Може се користити у храни, козметици и другим производима које људи конзумирају јер је инертна.
Прах титанијум-диоксида се такође степенира према одређеним величинама честица које се користе као средство за полирање. Користи се за полирање драгог камења, метала и других материјала. Често је мање ефикасан од осталих лакова, али када је ефикасан, може да уштеди трошкове.
Тешки минерални песак: Плитко копање на Фолли Беацх-у, Јужна Каролина, открива танке слојеве тешких минералних пијеска. Већина минираног илименита, који се данас ископава, је од пескова са великом концентрацијом минерала. Фотографија Царлетон Берн, Сједињене Државе Геологицал Сурвеи.
Одакле долази титан?
Титан у већем делу света производи се копањем тешких минералних пескова. Ови песци се јављају низ градијент од изложених маса магнетске стене, као што су габро, норит и анортхосит. Ове стијене садрже минерале који садрже титан, попут илменита, анатазе, броокита, леукоксена, перовскита, рутила и сфена.
Када се ове стијене разграде временским условима, минерали титанијума су међу најотпорнијима. Концентришу се временским условима и преносе низводно као зрнца песка и муља. На крају се таложе у песак дуж обале континента. Овде се обично копају или копају. Ископавање се дешава и на унутрашњим локацијама где су се минерали титанијума депоновали у периодима нивоа мора вишим од онога што данас знамо.
Ови тешки минерални песци могу садржати неколико тежинских процената илменита и других титанијумских минерала. Након што је песак миниран одлази се у постројење за прераду која обнавља минерале који садрже титан. Остали вриједни минерали могу се истовремено обновити. Затим се прерађују или продају за производњу метала титана или титанијум-диоксида. Песак се затим враћа на место где је миниран и плажа је поново добијена.
Титанијум у поточним седиментима и тлима: Карта која показује обиље титанијума, у облику титанијум-диоксида, у токовним седиментима и тлима дела источних Сједињених Држава. Зона богата титанијумом, која одговара физиографској провинцији Виргиниа Блуе Ридге, показује вредности преко 3 мас.% Титанијум-диоксида у Сједињеним Америчким Државама.
Производња титанијума у Сједињеним Државама
Сједињене Државе користе више минерала титанијума него што их тренутно производи, што га чини нето увозником титанијума. Ограничена количина јаружања догодила се близу атлантске обале Флориде. Тамо се обални седименти копају и обрађују како би се уклонили тешки минерални пијесци. Илменит је примарни минерал који садржи титан добијен овом активношћу.
Ископавање копна на многим локацијама у Вирџинији. Тјелесно анортозитно тијело које носи илменит, у физиографској провинцији Плави гребен изложено је ерозији. Седименти добијени овом ерозијом могу локално да садрже неколико процената тешких минерала по тежини, при чему је илменит примарни минерал који садржи титан. Ова лежишта су ископана и обрађена како би се уклонио њихов тешки садржај минерала. Подручје на коме се ово рударство подудара са седиментним седиментима и тлима богатим титанијумом, који су узорковани, анализирани и мапирани у Националном геохемијском истраживању (види пратећу карту).
Да би испуниле своје захтеве за титанијумом, Сједињене Државе увозе минералне концентрате титанијума. Водећи произвођачи титанијума укључују: Аустралију, Канаду, Кину, Јапан, Кенију, Мадагаскар, Мозамбик, Норвешку, Русију, Саудијску Арабију, Сенегал, Сијера Леоне и Јужну Африку.